[发明专利]圆筒直线电动机以及使用了该电动机的车辆

说明书

技术领域

本发明涉及圆筒直线电动机(linear motor)以及使用了该电动机的车辆，特别涉及利用3相交流驱动的永磁铁式圆筒直线电动机以及使用了该电动机的车辆。

背景技术

以往，公知有例如在特开2004-53003号公报中所记载的3相同步型圆筒直线电动机。该3相同步型圆筒直线电动机成为在2重筒的外筒(定子)内周侧配置线圈，在内筒(动子)的外周侧配置永磁铁的结构，不使用定子铁芯。

而且，公知有如特开平7-276963号公报所记载那样的使用了3相非同步型(感应型)圆筒直线电动机的设备，该3相非同步型圆筒直线电动机具有由环状垫圈构成的定子铁芯和由线圈构成的定子。

[专利文献1]特开2004-53003号公报

[专利文献2]特开平7-276963号公报

但是，特开2004-53003号公报所记载的电动机由于是在定子侧不具有定子铁芯的结构，并且是在外筒与内筒之间的空间配置线圈的空隙绕组方式，所以，外筒侧的定子轭铁的内面与配置在内筒外周的永磁铁的外周面之间的距离长，结果存在着推力小的问题。

另外，特开平7-276963号公报所记载的电动机由于是在动子侧不使用永磁铁的构造，所以磁动势低，因此存在着推力小的问题。

因此，本发明的发明者们为了增加推力，对在外筒侧的定子上设置定子铁芯，而且在内筒侧的动子上设置了永磁铁的3相同步电动机进行了深入研究。但是发现了下述情况，在使内筒相对外筒滑动时，由于内筒的永磁铁的位置发生变化，所以，所产生的推力发生大的波动。而且，还发现止动(detent)力(相当于旋转型电动机中的齿槽效应转矩)也变大。

发明内容

本发明的第1目的是，提供一种推力大、而且可减少推力波动的圆筒直线电动机以及使用该电动机的车辆。

本发明的第2目的是，提供一种推力大、而且可减少推力波动和止动力的圆筒直线电动机以及使用了该电动机的车辆。

本发明提供一种推力大，而且可减少转矩波动的圆筒直线电动机以及使用了该电动机的车辆。

本发明的最具代表性的特征是，按照将定子突极的间距设为τs、将永磁铁的间距设为τp时，成为3/4＜τp/τs＜3/2的方式，构成圆筒直线电动机的磁回路。

另外，本发明提供一种推力大而且可减少转矩波动和止动力的圆筒直线电动机以及使用了该电动机的车辆。

本发明的最具代表性的特征是，进一步通过在定子铁芯的两端配置辅助突极，更加减少了推力波动和止动力。

根据本发明，能够增大推力而且减少推力波动。

另外，根据本发明，可增大推力而且减少推力波动和止动力。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的圆筒直线电动机的第1例中的磁回路结构的横剖面图。

图2是在本发明第1实施方式的圆筒直线电动机的第1例中，当动子以一定速度移动时的某个瞬间在定子绕组中产生的感应电压的说明图。

图3是表示本发明的圆筒直线电动机中的交链磁通的流向的横剖面图。

图4是本发明的圆筒直线电动机中的交链磁通的变化的说明图。

图5是表示本发明第1实施方式的圆筒直线电动机的第2例中的磁回路结构的横剖面图。

图6是在本发明第1实施方式的圆筒直线电动机的第2例中，当动予以一定速度移动时的某个瞬间在定子绕组中产生的感应电压的说明图。

图7是本发明第1实施方式的5极-6开槽(slot)圆筒直线电动机的效果的说明图。

图8是本发明第2实施方式的圆筒直线电动机的剖开外观图。

图9是本发明第2实施方式的圆筒直线电动机的横剖面图。

图10是本发明第2实施方式的5极-6开槽圆筒直线电动机的效果的说明图。

图11是表示本发明第3实施方式的圆筒直线电动机的磁回路结构的横剖面图。

图12是在本发明第3实施方式圆的筒直线电动机中，当动子以一定速度移动时的某个瞬间在定子绕组中产生的感应电压的说明图。

图13是表示本发明第4实施方式的圆筒直线电动机的磁回路结构的横剖面图。

图14是在本发明第4实施方式的圆筒直线电动机中，当动子以一定速度移动时的某个瞬间在定子绕组中产生的感应电压的说明图。

图15是表示本发明第5实施方式的圆筒直线电动机的磁回路结构的横剖面图。

图16是在本发明的第5实施方式的圆筒直线电动机中，当动子以一定速度移动时的某个瞬间在定子绕组中产生的感应电压的说明图。

图17是表示本发明第6实施方式的圆筒直线电动机的磁回路结构的横剖面图。